Стальной круг 9Х — инструментальная легированная сталь для холодной обработки металлов
Стальной круг 9Х — горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из инструментальной легированной стали марки 9Х (аналог — AISI L6 при соответствующей термообработке). Материал относится к группе сталей для холодной обработки металлов и применяется для изготовления инструмента, работающего в условиях повышенного износа и ударных нагрузок. Круг 9Х поставляется в состоянии горячекатаном или кованом, диаметром от 10 до 250 мм, с последующей механической обработкой или без неё.
Химический состав и технологические свойства
Сталь 9Х легирована хромом в количестве 0,9–1,2% при содержании углерода 0,85–0,95%. Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость и устойчивость к отпуску. После закалки от 820–850 C в масле и низкого отпуска при 150–200 C круг 9Х приобретает твёрдость 61–63 HRC. Материал характеризуется незначительной деформацией при термической обработке, что позволяет изготавливать из него инструмент с точными геометрическими параметрами без финишного шлифования.
Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии (твёрдость 207–217 HB) оценивается как удовлетворительная. Свариваемость ограничена — сварка возможна только с предварительным подогревом до 300–400 C и последующим отжигом. Для ответственных инструментальных узлов рекомендуется соединение через переходные элементы из конструкционных сталей.
Применение круга 9Х в промышленности
Круг 9Х используется преимущественно для изготовления инструмента холодной штамповки и металлорежущего инструмента. Основные области применения:
- вырубные и пробивные штампы, пуансоны и матрицы для холодной листовой штамповки;
- резьбонакатные плашки и ролики для производства крепежа;
- гибочные и формовочные инструменты, работающие при умеренных ударных нагрузках;
- калибры, шаблоны и контрольный инструмент для машиностроительных производств;
- ножи для холодной резки металла и неметаллических материалов;
- накатные ролики для рифлений и насечек на поверхностях деталей.
В отличие от быстрорежущих сталей, круг 9Х не предназначен для работы при высоких температурах резания — максимальная рабочая температура инструмента ограничена 200–250 C. Материал оптимален для инструмента, работающего при комнатной температуре с периодическим нагревом в зоне контакта.
Механические характеристики после термообработки
| Параметр | Значение | Условия измерения | Типичный размер | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после закалки | 61–63 HRC | Закалка 830 C, масло | 40 мм | Низкий отпуск 180 C |
| Твёрдость в отожжённом состоянии | 207–217 HB | Отжиг на зернистый перлит | 60 мм | Обрабатываемость резанием |
| Предел прочности при растяжении | 650–750 МПа | Отожжённое состояние | 80 мм | Для справки |
| Ударная вязкость KCU | 30 Дж/см | После закалки и отпуска | 25 мм | Поперечные образцы |
Особенности поставки и контроля качества
Круг 9Х поставляется в соответствии с ГОСТ 2590 и ГОСТ 14955, с контролем макроструктуры и отсутствием поверхностных дефектов. Для инструментальных применений критично отсутствие карбидной ликвации и обезуглероженного слоя глубиной более 0,5% от диаметра. При заказе круга 9Х для штампового инструмента рекомендуется указывать требования к прокаливаемости по торцевой пробе и допустимой глубине обезуглероженного слоя.
Хранение круга 9Х должно исключать контакт с влагой — при длительном складировании возможно образование коррозии на поверхности, что потребует дополнительной механической обработки перед использованием. Для защиты от коррозии применяют консервационные смазки или упаковку с ингибиторами.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг 9Х от стали ХВГ?
Сталь 9Х имеет меньшее содержание марганца и вольфрама по сравнению с ХВГ, что обеспечивает более высокую вязкость, но несколько меньшую износостойкость. Круг 9Х предпочтителен для инструмента с ударными нагрузками, тогда как ХВГ лучше подходит для длинномерного инструмента с минимальной деформацией при закалке.
Какая термообработка рекомендуется для круга 9Х?
Оптимальный режим: закалка от 820–850 C в масле с выдержкой 20–30 минут, затем низкий отпуск при 150–200 C в течение 1–2 часов. Для повышения ударной вязкости допускается отпуск при 250–300 C, но твёрдость снижается до 54–58 HRC.
Можно ли использовать круг 9Х для горячей штамповки?
Нет. Сталь 9Х не содержит молибдена и вольфрама в количестве, достаточном для сохранения твёрдости при нагреве выше 250 C. Для горячей штамповки применяют стали 5ХНМ, 4Х5МФС или аналогичные теплостойкие марки.
Какие диаметры круга 9Х доступны для заказа?
Стандартный сортамент — от 10 до 250 мм. Наиболее распространены диаметры 20–100 мм для штампового инструмента. Круг свыше 150 мм поставляется кованым с последующей механической обработкой поверхности.
